一、概述
化工廠蒸汽管道流量計(jì)主要用于工業(yè)管道蒸汽流體的流量測量。智能渦街流量計(jì)的特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機(jī)械零件,因此智能渦街流量計(jì)可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。智能渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器,可靠性高,可在-20℃~+450℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號,也有數(shù)字脈沖信號輸出,容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用,是一種比較*、理想的流量儀表。
化工廠蒸汽管道流量計(jì)在實(shí)際應(yīng)用中,往往*大流量遠(yuǎn)低于儀表的上限值,隨著負(fù)荷的變化,*小流量又往往會低于儀表的下限值,儀表并非工作在它的*佳工作段,為了解決這一問題,通常采用在測量處縮徑提高測量處的流速,并選用較小口徑的儀表以利于儀表的測量,但是這種變徑方式必須在變徑管與儀表間有長度為15D以上的直管段進(jìn)行整流,使加工、安裝都不方便。我公司研制的縱斷面形狀為圓弧的LGZ變徑整流器,具有整流、提高流速及改變流速分布多重作用,其結(jié)構(gòu)尺寸小,僅為工藝管內(nèi)徑的1/3,與渦街流量計(jì)作成一體,不僅不需要另外附加一段直管段,還可以降低對工藝管直管段的要求,安裝非常方便。
化工廠蒸汽管道流量計(jì)為了使用方便,電池供電的本地顯示型渦街流量計(jì)采用微功耗,采用鋰電池供電可不間斷運(yùn)行一年以上,節(jié)省了電纜和顯示儀表的采購安裝費(fèi)用,可就地顯示瞬時流量、累積流量等。溫度補(bǔ)償一體型渦街流量計(jì)還帶有溫度傳感器,可以直接測量出飽和蒸汽的溫度并計(jì)算出壓力,從而顯示飽和蒸汽的質(zhì)量流量。溫壓補(bǔ)償一體型帶有溫度、壓力傳感器,用于氣體流量測量可直接測量出氣體介質(zhì)的溫度和壓力,從而顯示氣體的標(biāo)況體積流量。
二、主要特點(diǎn)
.結(jié)構(gòu)簡單而牢固,無可動部件,可靠性高,長期運(yùn)行十分可靠
.安裝簡單,維護(hù)十分方便。
.檢測傳感器不直接接觸被測介質(zhì),性能穩(wěn)定,壽命長。
.輸出是與流量成正比的脈沖信號,無零點(diǎn)飄移,精度高。
.測量范圍寬,量程比可達(dá)
.壓力損失較小,運(yùn)行費(fèi)用低,更具節(jié)能意義。
.在一定的雷諾數(shù)范圍內(nèi),輸出信號頻率不受流體物理性質(zhì)和組分變化的影響,儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體的形狀和尺寸有關(guān),測量流體體積流量時無需補(bǔ)償,調(diào)換配件后一般無需重新標(biāo)定儀表系數(shù)。
三、工作原理
渦街流量傳感器是以卡門(Kaman)和斯特勞哈(Strouhsl)有關(guān)旋渦的產(chǎn)生和旋渦與流速關(guān)系的理論來測量流量的。當(dāng)介質(zhì)以一定速度流過三角柱體時,在三角柱體兩側(cè)后面產(chǎn)生一個交替排列的旋渦帶,稱之為卡門渦街(見下圖)。
由于旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替產(chǎn)生旋渦,于是在發(fā)生體兩側(cè)產(chǎn)生壓力脈動,從而使檢測體產(chǎn)生交變壓力,封裝在探頭體內(nèi)的壓電晶體元件在交變應(yīng)力的作用下,產(chǎn)生與旋渦同頻率的交變電荷信號,放大器將這種電荷信號進(jìn)行放大、濾波、整形、*后輸出頻率與介質(zhì)流速成正比的脈沖信號(或轉(zhuǎn)換成4-20mA信號)送至積算儀進(jìn)行處理、顯示和控制。一定雷諾數(shù)范圍內(nèi)(2X104-7X106)旋渦的釋放頻率與流體流速v及旋渦發(fā)生體的迎流面寬度d之間關(guān)系式為f=St.v/d,式中St為斯特勞哈數(shù),它是一個無量綱的系數(shù),只要準(zhǔn)確測出頻率f就可以求得流體流速v,由v求出體積流量。